CN210839383U - 一二次侧主动组件整合模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一二次侧主动组件整合模块，包含：脉宽调变控制器，电连接一一次侧回授接脚；功率开关，二端分别电连接一第一及第二功率开关接脚，且受所述脉宽调变控制器控制；高压启动单元，电连接于功率开关及一电源输入接脚，电源输入接脚电连接脉宽调变控制器以提供电源；整流开关，二端分别电连接一第一及第二整流开关接脚，且受同步整流控制器控制；利用上述组件将电源转换器的一二次侧的主动组件整合于一封装结构内，减少外接电子组件数量提高产品稳定度，增加布线设计弹性。

Description

一二次侧主动组件整合模块

技术领域

本实用新型涉及一种主动组件整合模块，特指一种电源转换器的一二次侧主动组件整合模块。

背景技术

电源转换装置为大量应用于工业及生活领域的常见装置，所述电源转换装置将一外部电源转换为一电子装置所需的电源并输出，以供所述电子装置使用。请参阅图6所示，一常见的电源转换器一般来说包含一一次侧电路、一变压器T及一二次侧电路，所述一次侧电路包含交流输入端AC1、C2、一整流器41、一脉宽调变控制器42、一功率开关M1等，所述二次侧电路则包含整流开关M2、同步整流控制器43，将由变压器输出的转换交流电压进行整流稳压后由一直流输出端输出，所述直流输出端则供电连接电子装置的一负载电路。

此外，在电源转换装置中所述一次侧电路及所述二次侧电路之间的回授设计上，又可分为一次侧回授控制及二次侧回授控制。一次侧回授控制为直接根据一次侧电路输入变压器的电压回授进行输入控制，其优点是减少二次侧电路的组件数量，缺点则是输出电压较不精准。图6所示则为一二次侧回授的架构，进一步包含一隔离器44，二次侧回授是根据二次侧电路的输出电压通过所述隔离器44回授至所述脉宽调变控制器，由脉宽调变控制器据以调整功率开关M1的工作周期进行控制，优点是可对输出电压进行较精准的调校，缺点则是电路拓朴较为复杂，组件较多且成本较高。

进一步来说，在一脉宽调变的高频开关及电压切换过程中，势必因各个组件及线路本身的寄生及杂散元产生的高频噪声，所述高频噪声可能造成输出不稳或组件损坏的情形，因此在电源转换装置的电路设计时必须考虑如何透过电子组件的位置配置及布线设计降低高频噪声的产生。在一电子装置的整体体积根据产品设计而受限的情况下，在一主电路板上的有限面积中，电子组件的数量越多其位置分配及布线设计所受的限制就越多，也越难以达成较佳的布线设计以降低高频噪声的产生。

实用新型内容

有鉴于电源转换器电路组件密度高及线路布线复杂，使得电路板布线设计困难不易降低高频噪声，本实用新型提供一种一二次侧主动组件，包含：

一功率开关，具有一第一端、一第二端及一控制端，所述功率开关的第一端电连接一第一功率开关接脚，所述第二端电连接一第二功率开关接脚；

一高压启动单元，电连接于所述功率开关的第一端及一第一电源输入接脚之间；

一脉宽调变控制器，电连接所述功率开关的控制端及所述第二端、所述第一电源输入接脚、一一次侧回授接脚，且电连接一二次侧回授接脚；

一整流开关，具有一第一端、一第二端及一控制端，所述整流开关的第一端电连接一第一整流开关接脚，所述整流开关的第二端电连接一第二整流开关接脚；

一同步整流控制器，电连接一第二电源输入接脚及所述整流开关的控制端。

所述功率开关、所述高压启动单元、所述脉宽调变控制器、所述整流开关和所述同步整流控制器是整合在同一个封装结构内，所述第一功率开关接脚、所述第二功率开关接脚、所述第一整流开关接脚、所述第二整流开关接脚、所述一次侧回授接脚、所述第一电源输入接脚及所述第二电源输入接脚露出于所述封装结构外。

本实用新型的一二次侧主动组件整合模块将一电源转换器的一次侧电路中的功率开关、脉宽调变控制器、高压启动单元，以及二次侧电路中的整流开关、同步整流控制器整合于一个封装结构中，作为所述电源转换器的一次侧及二次侧整体电路的连接使用。藉由将主要电路单元及主动组件模块化，通过封装技术整合于一封装结构内，使得电源转换器大幅降低主电路板上须焊接的电子组件数量，也减少所需的空间，使得主电路板上的布线设计空间更为宽裕；此外，由于须焊接的接脚个数随着电子组件数量减少，也大幅降低焊接接点连接不良的机率，而藉由模块化整合主动组件与控制器，也提高所述整合模块内各电路组件的电性连接的稳定性，进而提高电源转换器整体的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型一二次侧主动组件整合模块的电路方块示意图。

图2是本实用新型一二次侧主动组件整合模块第一较佳实施例的电路方块示意图。

图3是本实用新型一二次侧主动组件整合模块第二较佳实施例的电路方块示意图。

图4是本实用新型一二次侧主动组件整合模块第三较佳实施例的电路方块示意图。

图5是本实用新型一二次侧主动组件整合模块第四较佳实施例的电路方块示意图。

图6是已知电源转换器的电路图。

具体实施方式

以下配合附图及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。

请参阅图1所示，本实用新型提供一种电源转换器的一二次侧主动组件整合模块，包含一封装结构10、一功率开关PSW、一脉宽调变控制器21、一高压启动单元22、一整流开关SSW及一同步整流控制器23。所述功率开关PSW具有一第一端、一第二端及一控制端，所述第一端电连接一第一功率开关接脚PSW1，所述第二端电连接一第二功率开关接脚PSW2；所述高压启动单元22电连接于所述功率开关PSW的第一端及一第一电源输入接脚VCC之间；所述脉宽调变控制器21电连接所述功率开关PSW的控制端及所述第二端、所述第一电源输入接脚及一一次侧回授接脚FB；所述整流开关SSW具有一第一端、一第二端及一控制端，所述整流开关SSW的第一端电连接一第一整流开关接脚SSW1，所述整流开关SSW的第二端电连接一第二整流开关接脚SSW2；所述同步整流控制器23电连接所述整流开关SSW的控制端以及一第二电源输入接脚VCCS。其中，所述功率开关PSW、所述高压启动单元22、所述脉宽调变控制器21、所述整流开关SSW和所述同步整流控制器23是整合在同一个封装结构10内，所述第一功率开关接脚PSW1、所述第二功率开关接脚PSW2、所述第一整流开关接脚SSW1、所述第二整流开关接脚SSW2、所述一次侧回授接脚FB、所述第一电源输入接脚VCC及所述第二电源输入接脚VCCS露出于所述封装结构10外。

请参阅图2所示，在本实用新型的一第一较佳实施例中，所述一二次侧主动整合模块进一步包含一隔离器24，所述隔离器24设置于该封装结构10内，且所述隔离器24连接在一二次侧回授接脚SFB和所述脉宽调变控制器21之间，该二次侧回授接脚SFB露出于所述封装结构10外。

在本较佳实施例中，所述封装结构上设置有一次侧回授接脚FB及二次侧回授接脚SFB，所述一次侧回授接脚FB用以连接所述电源转换器的变压器的一次侧辅助绕组，提供所述脉宽调变控制器21一次侧回授电压，所述二次侧回授接脚SFB用以连接输出端，并提供所述脉宽调变控制器21二次侧回授电压。也就是说，在同样的主电路板电路设计下，电路设计人员可自由选择以一次侧回授或二次侧回授的方式进行脉宽调变，进而降低不同规格需求的电源转换器的电路设计成本。

请参阅图3所示，在本实用新型的第二较佳实施例中，所述隔离器24连接在所述脉宽调变控制器21和所述同步整流控制器23之间，用于所述脉宽调变控制器21和所述同步整流控制器23通信时的信号耦合。

请参阅图4所示，在本实用新型的一第三较佳实施例中，所述一二次侧主动整合模块进一步包含一缓冲单元25，所述缓冲单元25与所述功率开关PSW并联。较佳的，所述缓冲单元25包含串接的一电容C1、一第一二极管D1及一电阻R1。

请继续参阅图4所示，在本实用新型的一第三较佳实施例中，所述高压启动单元22包含一高压启动开关SW1及一第二二极管D2，所述高压启动开关SW1与所述第二二极管D2电连接于所述功率开关PSW的第一端及所述电源输入接脚VCC之间，且所述高压启动关SW1具有一控制端，所述高压启动控制开关SW1的控制端电连接所述脉宽调变控制器21。

请参阅图5所示，在本实用新型的一第四较佳实施例中，所述一二次侧主动组件整合模块进一步包含一整流单元26，且所述封装结构进一步包含一第一交流输入接脚AC1、一第二交流输入接脚AC2、一接地接脚PGND及一直流输出接脚BD，且分别电连接所述整流单元26；所述整流单元26由所述第一交流输入接脚AC1及所述第二交流输入接脚AC2接收一交流电源，进行整流并由所述直流输出接脚BD输出一整流输出电源。较佳的，所述整流单元26为一全桥整流器。

请继续参阅图5所示，在本实用新型的一第五较佳实施例中，所述一二次侧主动组件整合模块进一步包含一第三二极管D3，且所述封装结构上还设置有一辅助电源接脚AUX，所述辅助电源接脚AUX通过所述第三二极管D3电连接所述脉宽调变控制器21。所述辅助电源接脚AUX用于电连接所述电源转换器的变压器的一辅助绕组。

上述多个较佳实施例中，一次性地提供具有多数电源转换器主要组件及功能的整合模块，大幅减少电源转换器的主电路板上外接主动组件的数量，提供更佳的电路设计弹性并缩小产品体积。此外，藉由进一步整合用于连接二次侧回授的隔离器24，所述一二次侧主动组件整合模块提供电路设计者根据产品需求选择不同的回授方法，使得所述一二次侧主动组件整合模块能应用在多种不同回授设计的电源转换器产品，降低电路设计所需的人力及成本。此外，所述隔离器24也可以连接在所述脉宽调变控制器21和所述同步整流控制器23之间，用于其二者通信时的信号耦合。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，包含：

一功率开关，具有一第一端、一第二端及一控制端，所述功率开关的第一端电连接一第一功率开关接脚，所述第二端电连接一第二功率开关接脚；

一高压启动单元，电连接于所述功率开关的第一端及一第一电源输入接脚之间；

一脉宽调变控制器，电连接所述功率开关的控制端及第二端、一第一电源输入接脚、一一次侧回授接脚；

一整流开关，具有一第一端、一第二端及一控制端，所述整流开关的第一端电连接一第一整流开关接脚，所述整流开关的第二端电连接一第二整流开关接脚；

一同步整流控制器，电连接一第二电源输入接脚及所述整流开关的控制端；

所述功率开关、所述高压启动单元、所述脉宽调变控制器、所述整流开关和所述同步整流控制器是整合在同一个封装结构内，所述第一功率开关接脚、所述第二功率开关接脚、所述第一整流开关接脚、所述第二整流开关接脚、所述一次侧回授接脚、所述第一电源输入接脚及所述第二电源输入接脚露出于所述封装结构外。

2.根据权利要求1所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，进一步包含：

一隔离器，设置于所述封装结构内，所述隔离器连接在一二次侧回授接脚和所述脉宽调变控制器之间。

3.根据权利要求1所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，进一步包含：

一隔离器，设置于所述封装结构内，所述隔离器连接在所述同步整流控制器和所述脉宽调变控制器之间。

4.根据权利要求1所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，进一步包含：

一缓冲单元，设置于所述封装结构内，与所述功率开关并联。

5.根据权利要求4所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，其中所述缓冲单元包含串接的一电容、一二极管及一电阻。

6.根据权利要求1所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，其中所述高压启动单元包含：

一第一二极管，设置于所述封装结构内；

一高压启动开关，设置于所述封装结构内，与所述第一二极管电连接于所述功率开关的第一端及所述电源输入接脚之间，且具有一控制端，所述高压启动开关的第一端电连接所述脉宽调变控制单元。

7.根据权利要求1所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，进一步包含：

一整流单元，设置于所述封装结构内；

所述封装结构进一步设置有一第一交流输入接脚、一第二交流输入接脚、一接地接脚及一直流输出接脚，分别电连接所述整流单元；

所述整流单元由所述第一交流输入接脚及所述第二交流输入接脚接收一交流电源，进行整流并由所述直流输出接脚输出一直流电源。

8.根据权利要求7所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，所述整流单元为一全桥整流器。

9.根据权利要求1所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，进一步包含：

一第一二极管，设置于所述封装结构内；

所述封装结构上进一步设置有一辅助电源接脚，通过所述第一二极管电连接所述脉宽控制器。

10.根据权利要求2或3所述的一二次侧主动组件整合模块，其特征在于，其中所述隔离器为一光耦合隔离器。

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